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怎么判别晶振好坏
来源:欧宝体育手机版app官网    发布时间:2023-05-27 06:55:53
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  上述大部分问题都能够经过运用振动器模块防止。这些模块自带振动器、供给低阻方波输出,而且能够在必定条件下确保运转。最常用的两种类型是晶振模块和集成硅振动器。晶振模块供给与分立晶振相同的精度。硅振动器的精度要比分立RC振动器高,大都状况下能够供给与陶瓷谐振槽路适当的精度。

  挑选振动器时还需求考虑功耗。分立振动器的功耗主要由反应放大器的电源电流以及电路内部的电容值所决议。CMOS放大器功耗与作业频率成正比,能够表明为功率耗散电容值。比方,HC04反相器门电路的功率耗散电容值是90pF。在4MHz、5V电源下作业时,适当于1.8mA的电源电流。再加上20pF的晶振负载电容,整个电源电流为2.2mA。

  晶振一般与锁相环电路合作运用,以供给体系所需的时钟频率。假如不同子体系需求不同频率的时钟信号,能够用与同一个晶振相连的不同锁相环来供给。

  下面我就具体的介绍一下晶振的效果以及原理,晶振一般选用如图1a的电容三端式(考毕兹)沟通等效振动电路;实践的晶振沟通等效电路如图1b,其间Cv是用来调理振动频率,一般用变容二极管加上不同的反偏电压来完成,这也是压控效果的机理;把晶体的等效电路替代晶体后如图1c。其间Co,C1,L1,RR是晶体的等效电路。

  3靠近耳朵轻摇,有声响就必定是坏的(内部的晶体现已碎了,还能用的线测验输出脚电压。一般正常状况下,大约是电源电压的一半。由于输出的是正弦波(峰峰值挨近源电压),用万用表测验时,就差不多是一半啦。

  微控制器的时钟源能够分为两类:依据机械谐振器材的时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽路;RC(电阻、电容)振动器。一种是皮尔斯振动器装备,适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简略的分立RC振动器。

  晶振有一个重要的参数,那便是负载电容值,挑选与负载电容值持平的并联电容,就能够得到晶振标称的谐振频率。

  一般的晶振振动电路都是在一个反相放大器(留意是放大器不是反相器)的两头接入晶振,再有两个电容别离接到晶振的两头,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请留意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不能疏忽。

  1、无源晶体——无源晶体需求用DSP片内的振动器,在datasheet上有主张的衔接办法。无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,也便是说是依据起振电路来决议的,相同的晶体能够适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP,而且价格一般也较低,因而关于一般的运用假如条件答应主张用晶体,这特别适合于产品线丰厚批量大的生产者。无源晶体相关于晶振而言其缺点是信号质量较差,一般需求精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等),替换不同频率的晶体时周边装备电路需求做相应的调整。主张选用精度较高的石英晶体,尽或许不要选用精度低的陶瓷警觉。

  晶振是晶体振动器的简称,在电气上它能够等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其间较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振。由于晶体本身的特性致使这两个频率的间隔适当的挨近,在这个极窄的频率规模内,晶振等效为一个电感,所以只需晶振的两头并联上适宜的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反应电路中就能够构成正弦波振动电路,由于晶振等效为电感的频率规模很窄,所以即便其他元件的参数改变很大,这个振动器的频率也不会有很大的改变。

  依据晶振与陶瓷谐振槽路的振动器一般能供给十分高的初始精度和较低的温度系数。RC振动器能够快速发动,本钱也比较低,但一般在整个温度和作业电源电压规模内精度较差,会在标称输出频率的5%至50%规模内改变。

  但其功用受环境条件和电路元件挑选的影响。需认真对待振动器电路的元件挑选和线路板布局。在运用时,陶瓷谐振槽路和相应的负载电容有必要依据特定的逻辑系列进行优化。具有高Q值的晶振对放大器的挑选并不灵敏,但在过驱动时很简略发生频率漂移(乃至或许损坏)。影响振动器作业的环境要素有:电磁搅扰(EMI)、机械轰动与冲击、湿度和温度。这些要素会增大输出频率的改变,添加不安稳性,而且在有些状况下,还会形成振动器停振。

  3、时钟信号走线长度尽或许短,线宽尽或许大,与其它印制线距离尽或许大,紧靠器材布局布线,必要时能够走内层,以及用地线、经过背板从外部引进时钟信号时有特别的规划要求,需求具体参阅相关的资料。

  整体来说晶振的安稳度等方面好于晶体,特别是精细丈量等范畴,绝大大都用的都是高档的晶振,这样就能够把各种补偿技能集成在一起,减少了规划的杂乱性。试想,假如选用晶体,然后自己规划波形整形、抗搅扰、温度补偿,那样的话规划的杂乱性将是什么样的呢?咱们这儿规划射频电路等对时钟要求高的场合,便是选用高精度温补晶振的,工业级的要好几百元一个。

  特别范畴的运用假如找不到适宜的晶振,也便是说规划的杂乱性超出了市场上制品晶振水平,就有必要自己规划了,这种状况下就要选用晶体了,不过这些晶体必定不是市场上的一般晶体,而是特别的高端晶体,如红宝石晶体等等。

  更高要求的范畴状况更特别,咱们这儿在高精度测验时选用的时钟乃至是原子钟、铷钟等设备供给的,经过专用的射频接插件衔接,是个大型设备,适当粗笨

  2、有源晶振——有源晶振不需求DSP的内部振动器,信号质量好,比较安稳,而且衔接办法相对简略(主要是做好电源滤波,一般运用一个电容和电感构成的PI型滤波网络,输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可),不需求杂乱的装备电路。有源晶振一般的用法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。相关于无源晶体,有源晶振的缺点是其信号电平是固定的,需求挑选好适宜输出电平,灵活性较差,而且价格高。关于时序要求灵敏的运用,个人认为仍是有源的晶振好,由于能够选用比较精细的晶振,乃至是高档的温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路,只能运用有源的晶振,如TI的6000系列等。有源晶振比较于无源晶体一般体积较大,但现在许多有源晶振是表贴的,体积和晶体适当,有的乃至比许多晶体还要小。

  在特定的运用场合优化时钟源需求归纳考虑以下一些要素:精度、本钱、功耗以及环境需求。

  每个单片机体系里都有晶振,全称是叫晶体轰动器,在单片机体系里晶振的效果十分大,他结合单片机内部的电路,发生单片机所有必要的时钟频率,单片机的全部指令的履行都是建立在这个基础上的,晶振的供给的时钟频率越高,那单片机的运转速度也就越快。

  晶振用一种能把电能和机械能彼此转化的晶体在共振的状态下作业,以供给安稳,精确的单频振动。在一般作业条件下,一般的晶振频率肯定精度可达百万分之五十。高档的精度更高。有些晶振还能够由外加电压在必定规模内调整频率,称为压控振动器(VCO)。

  晶振的效果是为体系供给根本的时钟信号。一般一个体系共用一个晶振,便于各部分坚持同步。有些通讯体系的基频和射频运用不同的晶振,而经过电子调整频率的办法坚持同步。

  一般的晶振的负载电容为15p或12.5p,假如再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容构成晶振的振动电路便是比较好的挑选。

  晶体振动器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振(谐振)的英文名称不同,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振动器)。无源晶振需求借助于时钟电路才干发生振动信号,本身无法振动起来,所以“无源晶振”这个说法并不精确;有源晶振是一个完好的谐振振动器。

  2、20MHz以下的晶体晶振根本上都是基频的器材,安稳度好,20MHz以上的大多是谐波的(如3次谐波、5次谐波等等),安稳度差,因而强烈主张运用低频的器材,究竟倍频用的PLL电路需求的周边装备主要是电容、电阻、电感,其安稳度和价格方面远远好于晶体晶振器材;

  依据晶振与陶瓷谐振槽路(机械式)的振动器一般能供给十分高的初始精度和较低的温度系数。相对而言,RC振动器能够快速发动,本钱也比较低,但一般在整个温度和作业电源电压规模内精度较差,会在标称输出频率的5%至50%规模内改变。图1所示的电路能发生牢靠的时钟信号,但其功用受环境条件和电路元件挑选以及振动器电路布局的影响。需认真对待振动器电路的元件挑选和线路板布局。在运用时,陶瓷谐振槽路和相应的负载电容有必要依据特定的逻辑系列进行优化。具有高Q值的晶振对放大器的挑选并不灵敏,但在过驱动时很简略发生频率漂移(乃至或许损坏)。影响振动器作业的环境要素有:电磁搅扰(EMI)、机械轰动与冲击、湿度和温度。这些要素会增大输出频率的改变,添加不安稳性,而且在有些状况下,还会形成振动器停振。

  谐振振动器包括石英(或其晶体资料)晶体谐振器,陶瓷谐振器,LC谐振器等。

  石英晶片所以能做振动电路(谐振)是依据它的压电效应,从物理学中知道,若在晶片的两个极板间加一电场,会使晶体发生机械变形;反之,若在极板间施加机械Γ只嵩谙嘤Φ姆较蛏喜绯。庵窒窒蟪莆沟缧вΑH缭诩寮渌拥氖墙槐涞缪梗突岵当湫握穸被当湫握穸只岵槐涞绯 R话憷此担庵只嫡穸恼穹潜冉闲〉模湔穸德试蚴呛芪榷ǖ摹5蓖饧咏槐涞缪沟钠德视刖墓逃衅德剩ň龆诰某叽纾┫嗟仁保嫡穸姆冉本缭黾樱庵窒窒蟪莆沟缧痴瘢虼耸⒕逵殖莆⒕逍痴衿鳌?其特点是频率安稳度很高。

  上述大部分问题都能够经过运用振动器模块防止。这些模块自带振动器、供给低阻方波输出,而且能够在必定条件下确保运转。最常用的两种类型是晶振模块和集成RC振动器(硅振动器)。晶振模块供给与分立晶振相同的精度。硅振动器的精度要比分立RC振动器高,大都状况下能够供给与陶瓷谐振槽路适当的精度。

  挑选振动器时还需求考虑功耗。分立振动器的功耗主要由反应放大器的电源电流以及电路内部的电容值所决议。CMOS放大器功耗与作业频率成正比,能够表明为功率耗散电容值。比方,HC04反相器门电路的功率耗散电容值是90pF。在4MHz、5V电源下作业时,适当于1.8mA的电源电流。再加上20pF的晶振负载电容,整个电源电流为2.2mA。陶瓷谐振槽路一般具有较大的负载电容,相应地也需求更多的电流。比较之下,晶振模块一般需求电源电流为10mA ~60mA。硅振动器的电源电流取决于其类型与功用,规模能够从低频(固定)器材的几个微安到可编程器材的几个毫安。一种低功率的硅振动器,如MAX7375,作业在4MHz时只需不到2mA的电流。

  1用万用表(R×10k挡)测晶振两头的电阻值,若为无穷大,阐明晶振无短路或漏电;再将试电笔刺进市电插孔内,用手指捏住晶振的任一引脚,将另一引脚碰触试电笔顶端的金属部分,若试电笔氖泡发红,阐明晶振是好的;若氖泡不亮,则阐明晶振损坏。(引自网上,请留意安全,未经证明)

  2.用数字电容表(或数字万用表的电容档)丈量其电容,一般损坏的晶振容量显着减小(不同的晶振其正常容量具有必定的规模,可丈量好的得到,一般在几十到几百PF

  微控制器的时钟源能够分为两类:依据机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ谐振器材的时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽路;依据相移电路的时钟源,如:RC (电阻、电容)振动器。硅振动器一般是彻底集成的RC振动器,为了进步安稳性,包括有时钟源、匹配电阻和电容、温度补偿等。图1给出了两种时钟源。图1给出了两个分立的振动器电路,其间图1a为皮尔斯振动器装备,用于机械式谐振器材,如晶振和陶瓷谐振槽路。图1b为简略的RC反应振动器。

  石英晶体振动器与石英晶体谐振器都是供给安稳电路频率的一种电子器材。石英晶体振动器是使用石英晶体的压电效应来起振,而石英晶体谐振器是使用石英晶体和内置IC来一起效果来作业的。振动器直接运用于电路中,谐振器作业时一般需求供给3.3V电压来保持作业。振动器比谐振器多了一个重要技能参数为:谐振电阻(RR),谐振器没有电阻要求。RR的巨细直接影响电路的功用,也是各商家竞赛的一个重要参数。

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